Специалисты из Университета Брауна совместно с коллегами из Национального института стандартов и технологий США (NIST) разработали инновационный способ измерения физических свойств клеток, пишет Phys.org. По мнению ученых, точное отслеживание изменений эластичности может стать ключом к ранней диагностике и прогнозированию таких заболеваний, как рак, малярия и серповидноклеточная анемия.
Механические свойства клеток меняются при различных патологиях. Например, раковые клетки становятся мягче по мере роста опасности опухоли, а при болезнях крови эритроциты, наоборот, затвердевают. Подобные изменения наблюдаются при нейродегенеративных, сердечно-сосудистых и хронических воспалительных заболеваниях.
В новом исследовании команда ученых представила механофенотипический цитометр — микрофлюидное устройство, способное одновременно определять размер и мягкость клетки, то есть ее механический фенотип. «Механофенотипирование — это недооцененный инструмент. Технологии измерения долгое время отставали от других методов анализа клеток», — отмечает ведущий автор Грейлен Чикеринг.
В отличие от традиционного атомно-силового микроскопа, который исследует клетки по одной и очень медленно, новый цитометр позволяет анализировать от 60 до 100 клеток в секунду, а в перспективе — до тысяч. Прибор измеряет время пролета клетки через узкие каналы с жидкостью. Более мягкие клетки смещаются к центру потока, где скорость жидкости выше, а жесткие остаются у краев. С помощью флуоресцентных сигналов определяется размер клетки, а по времени пролета — ее эластичность.
Методика была отработана на синтетических частицах-калибраторах, предоставленных Университетом Брауна, а специалисты NIST разработали конструкцию цитометра с несколькими зонами измерения для повышения точности.
В ближайших планах ученых — исследование образцов крови и тканей пациентов. Ожидается, что устройство сможет отличать здоровые клетки от пораженных болезнью и в будущем станет дополнением к существующим методам диагностики. «Мы надеемся, что этот прибор поможет врачам не только ставить диагноз, но и делать более точные прогнозы», — заключает соавтор исследования Эрик Дарлинг.
Ранее ученые создали революционный прибор для съемки сверхбыстрых явлений. Подробнее о нем рассказали в других материалах Hi-Tech Mail.
Источник: hi-tech.mail.ru